CN113534022A - 一种高精度磁场测量系统 - Google Patents

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CN113534022A
CN113534022A CN202111090526.XA CN202111090526A CN113534022A CN 113534022 A CN113534022 A CN 113534022A CN 202111090526 A CN202111090526 A CN 202111090526A CN 113534022 A CN113534022 A CN 113534022A
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China
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coupling
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赵新才
陈光华
陶世兴
刘寿先
蒙建华
彭其先
朱礼国
张珏
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    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/032—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using magneto-optic devices, e.g. Faraday or Cotton-Mouton effect
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Abstract

本发明公开了一种高精度磁场测量系统，通过非偏振分光棱镜对光源发射的激光分光，生成两束分光光束分别进入对应的第一检偏器和第二检偏器，然后通过对应的耦合法兰耦合，生成第一耦合信号和第二耦合信号，并分别经对应的第一光探测器和第二光探测器发送给示波器，以使示波器李萨如图形的数据处理方法对获取的所有第一耦合信号和第二耦合信号计算待测磁场的场强大小，以获得连续的磁场波形，提高场强测试准确率；同时利用光信号实现对高电压的完全隔离，系统简单，避免了复杂的绝缘结构。

Description

一种高精度磁场测量系统
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种高精度磁场测量系统。
背景技术
磁场测量的发展有着悠久的历史，早在两千多年前，人们就用司南来探测磁场，用于指示方向。随着物理学、材料科学和电子技术的不断发展，磁场测量技术取得了很大进展，磁场测量方法也越来越多。
目前比较成熟的磁场测量方法有：磁力法、电磁感应法、磁饱和法、电磁效应法、磁共振法、超导效应法和磁光效应法等。虽然磁场测量的方法很多，但真正实用的很少，目前常见的磁场测量方法为B-dot线圈测量法和磁光测量法。其中，B-dot线圈本身是电测线圈，其置身强电磁场环境，绝缘困难，且频域响应慢。另外，为了不影响磁场本身，B-dot线圈尺寸做的很小，随着磁场的增强，线圈会被损坏，获得的信号中会引入一个虚假的误差信号，这就大大降低了其测量精度。
磁光测量技术近年来发展迅速，在诸多场合得到了广泛应用，其原理为：将偏振光穿过置于被测磁场中的磁光介质，解析出偏振光偏转角的大小，依据法拉第磁光效应，计算被测磁场的大小。但现有的光纤传感磁场测量仅通过单一通道携带法拉第偏转信息的测量波形获取磁场，由于数据处理的复杂性，无法获得连续的磁场波形，导致场强计算准确度不高。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是现有的光纤传感磁场测量仅通过单一通道携带法拉第偏转信息的测量波形获取磁场，由于数据处理的复杂性，无法获得连续的磁场波形，场强计算准确度不高。因此，本发明提供一种高精度磁场测量系统，采用李萨如图形的数据处理方法，对两路具有初始相位差的信号进行处理，以获得连续的磁场波形，从而提高场强计算准确率，并利用光信号实现对高电压的完全隔离，避免了复杂的绝缘结构，可方便应用于不同领域、不同磁场（脉冲或者连续）的测量和实验研究，且已在几十Tesla~几百Tesla瞬态磁场测量中得到了较好的应用。
本发明通过下述技术方案实现：
为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：
一种高精度磁场测量系统，包括光源、起偏器、磁光介质、非偏振分光棱镜、第一检偏器、第二检偏器、第一耦合法兰、第二耦合法兰、第一光探测器、第二光探测器和示波器；
启动光源发射激光，所述光源发射的激光经过起偏器起生成线偏振光并传输至置于物理装置中的磁光介质；
所述磁光介质的偏振面受待测磁场的调制发生旋转，受待测磁场调制的线偏振光经所述非偏振分光棱镜分光，生成两束分光光束分别进入对应的第一检偏器和第二检偏器；
第一检偏器在接收到对应的分光光束后通过第一耦合法兰耦合，生成第一耦合信号发送给第一光探测器；第二检偏器在接收到对应的分光光束后通过第二耦合法兰耦合，生成第二耦合信号发送给第二光探测器；
所述第一光探测器在探测到第一耦合信号后发送给示波器；所述第二光探测器在探测到第二耦合信号后发送给示波器；
所述示波器，在接收到所有第一耦合信号和第二耦合信号后，基于所述第一耦合信号和所述第二耦合信号计算所述待测磁场的场强大小。
进一步地，基于所述第一耦合信号和所述第二耦合信号计算所述待测磁场的场强大小，包括：
获取起偏器与第一检偏器的实际夹角作为第一实际夹角，并计算所述第一实际夹角与第一初始夹角的差值作为第一角度差；
获取起偏器与第二检偏器的实际夹角作为第二实际夹角，并计算所述第二实际夹角与第二初始夹角的差值作为第二角度差；
所述第一初始夹角和所述第二初始夹角不相等；
基于所述第一初始夹角和所述第一角度差，通过第一信号功率计算公式对所述第一耦合信号进行计算，得到第一输出信号功率；
基于所述第二初始夹角和所述第二角度差，通过第二信号功率计算公式对所述第二耦合信号进行计算，得到第二输出信号功率；
对所述第一输出信号功率和所述第二输出信号功率分别进行归一化处理，并对归一化处理后第一输出信号功率和归一化处理后的第二输出信号功率作李萨如图形，获取归一化处理参数；
基于所述归一化处理参数，通过法拉第偏转角的反正切函数计算法拉第偏转角；
通过法拉第磁光效应计算公式对所述法拉第偏转角计算，得到待测磁场的场强大小。
进一步地，所述第一初始夹角为0°，所述第二初始夹角为45°。
进一步地，所述第一信号功率计算公式具体为：
Figure 131905DEST_PATH_IMAGE001
，其中，
Figure 738467DEST_PATH_IMAGE002
为第一输出信号功率，
Figure 935093DEST_PATH_IMAGE003
为与进入第一检 偏器的分光光束的耦合效率和光探测器的增益有关的常数，
Figure 892685DEST_PATH_IMAGE004
为光源发射的激光对应的 输出功率，
Figure 832959DEST_PATH_IMAGE005
为分光后进入第一检偏器的分光光束信号的调制对比度，
Figure 795492DEST_PATH_IMAGE006
为第一初始夹 角，即预先设置的起偏器与第一检偏器的初始夹角，
Figure 163020DEST_PATH_IMAGE007
为第一角度差；
所述第二信号功率计算公式具体为：
Figure 607907DEST_PATH_IMAGE008
，其 中，
Figure 86293DEST_PATH_IMAGE009
为第二输出信号功率，
Figure 667447DEST_PATH_IMAGE010
为与进入第二检偏器的分光光束的耦合效率和光探测器 的增益有关的常数，
Figure 969990DEST_PATH_IMAGE011
为光源发射的激光对应的输出功率，
Figure 636595DEST_PATH_IMAGE012
为分光后进入第二检偏器的 分光光束信号的调制对比度，
Figure 918672DEST_PATH_IMAGE013
为第二初始夹角，即预先设置的起偏器与第二检偏器的初 始夹角，
Figure 88753DEST_PATH_IMAGE014
为第二角度差。
进一步地，对所述第一输出信号功率进行归一化处理的公式具体为：
Figure 287829DEST_PATH_IMAGE015
，其中，
Figure 176151DEST_PATH_IMAGE016
为归一化处理后的第一输出信号功率，
Figure 261919DEST_PATH_IMAGE017
和
Figure 817665DEST_PATH_IMAGE018
为第一输出信号功率对应的归一化常数，
Figure 963475DEST_PATH_IMAGE006
为第一初始夹角，即预先设置的起偏器与 第一检偏器的初始夹角，
Figure 103207DEST_PATH_IMAGE019
为第一角度差；
对所述第二输出信号功率进行归一化处理的公式具体为：
Figure 992666DEST_PATH_IMAGE020
，其中，
Figure 402919DEST_PATH_IMAGE021
为归一化处理后的第二输出信号功率，
Figure 719631DEST_PATH_IMAGE022
和
Figure 848124DEST_PATH_IMAGE023
为第二输出信号功率对应的归一化常数，
Figure 777159DEST_PATH_IMAGE013
为第二初始夹角，即预先设置的起偏 器与第二检偏器的初始夹角，
Figure 307497DEST_PATH_IMAGE014
为第二角度差。
进一步地，所述归一化处理参数包括
Figure 529531DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure 879741DEST_PATH_IMAGE025
和
Figure 111002DEST_PATH_IMAGE026
，其中，
Figure 994382DEST_PATH_IMAGE027
和
Figure 652897DEST_PATH_IMAGE028
为 第一输出信号功率对应的归一化常数、
Figure 490403DEST_PATH_IMAGE029
和
Figure 994196DEST_PATH_IMAGE023
为第二输出信号功率对应的归一化常数，
Figure 764706DEST_PATH_IMAGE019
为第一角度差，
Figure 830008DEST_PATH_IMAGE014
为第二角度差。
进一步地，所述法拉第偏转角的反正切函数具体为：
Figure 154810DEST_PATH_IMAGE030
其中，
Figure 462294DEST_PATH_IMAGE031
为法拉第偏转角，
Figure 87311DEST_PATH_IMAGE032
和
Figure 87628DEST_PATH_IMAGE033
为第一输出信号功率对应的归一化常数、
Figure 132682DEST_PATH_IMAGE029
和
Figure 243857DEST_PATH_IMAGE034
为第二输出信号功率对应的归一化常数，
Figure 192222DEST_PATH_IMAGE035
为第一角度差，
Figure 363440DEST_PATH_IMAGE014
为第二角度差第二初 始夹角，
Figure 662834DEST_PATH_IMAGE036
为归一化处理后的第一输出信号功率，
Figure 813586DEST_PATH_IMAGE021
为归一化处理后的第二输出信号功 率，
Figure 882037DEST_PATH_IMAGE037
为
Figure 224156DEST_PATH_IMAGE038
、
Figure 10847DEST_PATH_IMAGE039
…，对应点(
Figure 463825DEST_PATH_IMAGE040
、
Figure 885317DEST_PATH_IMAGE041
)在跨越Y轴时产生的角度突变，当点(
Figure 398337DEST_PATH_IMAGE040
、
Figure 672324DEST_PATH_IMAGE042
)逆时 针跨越y轴时，m将加1，反之则减1。
进一步地，所述法拉第磁光效应计算公式具体为：
Figure 663414DEST_PATH_IMAGE043
，其中，
Figure 706456DEST_PATH_IMAGE044
为法拉第 偏转角，
Figure 903562DEST_PATH_IMAGE045
为磁光常数，
Figure 664845DEST_PATH_IMAGE046
为待测磁场的场强大小，
Figure 194046DEST_PATH_IMAGE047
为磁光介质的长度。
进一步地，根据待测磁场的场强测量范围选择对应的磁光介质；
其中，当所述待测磁场的场强测量范围为100T以下，则所述磁光介质采用TGG晶体和熔融石英玻璃；当所述待测磁场的场强测量范围为100T以上，则所述磁光介质采用BK7玻璃和熔融石英玻璃。
进一步地，所述磁光介质的两端镀有与光源波长相匹配的单波长增透膜。
本发明提供的一种高精度磁场测量系统，通过非偏振分光棱镜对光源发射的激光分光，生成两束分光光束分别进入对应的第一检偏器和第二检偏器，然后通过对应的耦合法兰耦合，生成第一耦合信号和第二耦合信号，并分别经对应的第一光探测器和第二光探测器发送给示波器，以使示波器李萨如图形的数据处理方法对获取的所有第一耦合信号和第二耦合信号计算待测磁场的场强大小，以获得连续的磁场波形，提高场强测试准确率；同时利用光信号实现对高电压的完全隔离，系统简单，避免了复杂的绝缘结构。
附图说明
图1是本发明一种高精度磁场测量系统的原理图。
图2为本发明一实施例中计算场强大小的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1所示，本发明提供一种高精度磁场测量系统，包括光源、起偏器、磁光介质、非偏振分光棱镜、第一检偏器、第二检偏器、第一耦合法兰、第二耦合法兰、第一光探测器、第二光探测器和示波器。
启动光源发射激光，光源发射的激光经过起偏器起生成线偏振光并传输至置于物理装置中的磁光介质。
为适应不同磁场测量的需求，本实施例中的磁光介质可根据待测磁场的场强测量范围选择。具体地，当待测磁场的场强测量范围为100T以下，则磁光介质采用TGG晶体和熔融石英玻璃。当待测磁场的场强测量范围为100T以上，则磁光介质采用BK7玻璃和熔融石英玻璃。通过选择不同灵敏度的磁光介质，以实现不同范围的磁场测量。
进一步地，为提高光透过率，本实施例中的磁光介质的两端镀有与光源波长相匹配的单波长增透膜。
磁光介质的偏振面受待测磁场的调制发生旋转，受待测磁场调制的线偏振光经非偏振分光棱镜分光，生成两束分光光束分别进入对应的第一检偏器和第二检偏器。
第一检偏器在接收到对应的分光光束后通过第一耦合法兰耦合，生成第一耦合信号发送给第一光探测器；第二检偏器在接收到对应的分光光束后通过第二耦合法兰耦合，生成第二耦合信号发送给第二光探测器。
第一光探测器在探测到第一耦合信号后发送给示波器；第二光探测器在探测到第二耦合信号后发送给示波器。
示波器，在接收到所有第一耦合信号和第二耦合信号后，基于第一耦合信号和第二耦合信号计算待测磁场的场强大小。
具体地，为提高后续场强计算的准确性，本实施例需采用两路具有相位差的信号进行计算，因此，本实施例将起偏器与第一检偏器的初始夹角和起偏器与第而检偏器的初始夹角设置为不相同的夹角。
进一步地，为方便计算，本实施例将第一初始夹角设置为0°，第二初始夹角设置为45°。
进一步地，如图2所示，基于第一耦合信号和第二耦合信号计算待测磁场的场强大小，具体包括如下步骤：
S10：获取起偏器与第一检偏器的实际夹角作为第一实际夹角，并计算第一实际夹角与第一初始夹角的差值作为第一角度差。
S20：获取起偏器与第二检偏器的实际夹角作为第二实际夹角，并计算第二实际夹角与第二初始夹角的差值作为第二角度差。
其中，第一初始夹角指预先设置的起偏器与第一检偏器的初始夹角。第二初始夹角指预先设置的起偏器与第二检偏器的初始夹角。
S30：基于第一初始夹角和第一角度差，通过第一信号功率计算公式对第一耦合信号进行计算，得到第一输出信号功率。
具体地，第一信号功率计算公式为：
Figure 91595DEST_PATH_IMAGE001
，其中，
Figure 211998DEST_PATH_IMAGE002
为 第一输出信号功率，
Figure 693532DEST_PATH_IMAGE048
为与进入第一检偏器的分光光束的耦合效率和光探测器的增益有 关的常数，
Figure 292004DEST_PATH_IMAGE049
为光源发射的激光对应的输出功率，
Figure 309638DEST_PATH_IMAGE050
为分光后进入第一检偏器的分光光 束信号的调制对比度，
Figure 69784DEST_PATH_IMAGE006
为第一初始夹角，即预先设置的起偏器与第一检偏器的初始夹角，
Figure 805659DEST_PATH_IMAGE007
为第一角度差。
S40：基于第二初始夹角和第二角度差，通过第二信号功率计算公式对第二耦合信号进行计算，得到第二输出信号功率。
具体地，第二信号功率计算公式具体为：
Figure 709286DEST_PATH_IMAGE008
，其 中，
Figure 315848DEST_PATH_IMAGE009
为第二输出信号功率，
Figure 512474DEST_PATH_IMAGE010
为与进入第二检偏器的分光光束的耦合效率和光探测器 的增益有关的常数，
Figure 470066DEST_PATH_IMAGE011
为光源发射的激光对应的输出功率，
Figure 410340DEST_PATH_IMAGE012
为分光后进入第二检偏器的 分光光束信号的调制对比度，
Figure 635523DEST_PATH_IMAGE013
为第二初始夹角，即预先设置的起偏器与第二检偏器的初 始夹角，
Figure 268629DEST_PATH_IMAGE014
为第二角度差。
S50：对第一输出信号功率和第二输出信号功率分别进行归一化处理，并对归一化处理后第一输出信号功率和归一化处理后的第二输出信号功率作李萨如图形，获取归一化处理参数。
具体地，对第一输出信号功率进行归一化处理的公式具体为：
Figure 447938DEST_PATH_IMAGE015
，其中，
Figure 926324DEST_PATH_IMAGE016
为归一化处理后的第一输出信号功率，
Figure 38636DEST_PATH_IMAGE051
和
Figure 812951DEST_PATH_IMAGE028
为第一输出信号功率对应的归一化常数，
Figure 745135DEST_PATH_IMAGE006
为第一初始夹角，即预先设置的起偏器与第 一检偏器的初始夹角，
Figure 27211DEST_PATH_IMAGE019
为第一角度差。
对第二输出信号功率进行归一化处理的公式具体为：
Figure 728451DEST_PATH_IMAGE020
，其中，
Figure 437781DEST_PATH_IMAGE021
为归一化处理后的第二输出信号功率，
Figure 90217DEST_PATH_IMAGE029
和
Figure 175985DEST_PATH_IMAGE023
为第二输出信号功率对应的归一化常数，
Figure 466152DEST_PATH_IMAGE013
为第二初始夹角，即预先设置的起偏器与 第二检偏器的初始夹角，
Figure 611962DEST_PATH_IMAGE014
为第二角度差。
本实施例的归一化处理参数包括
Figure 518739DEST_PATH_IMAGE024
、
Figure 378504DEST_PATH_IMAGE025
和
Figure 788756DEST_PATH_IMAGE052
，其中，
Figure 105468DEST_PATH_IMAGE017
和
Figure 233961DEST_PATH_IMAGE028
为第一输 出信号功率对应的归一化常数、
Figure 661531DEST_PATH_IMAGE053
和
Figure 159247DEST_PATH_IMAGE034
为第二输出信号功率对应的归一化常数，
Figure 381281DEST_PATH_IMAGE035
为第 一角度差，
Figure 997070DEST_PATH_IMAGE014
为第二角度差。
S60：基于归一化处理参数，通过法拉第偏转角的反正切函数计算法拉第偏转角。
其中，法拉第偏转角的反正切函数具体为：
Figure 228331DEST_PATH_IMAGE030
其中，
Figure 347597DEST_PATH_IMAGE054
为法拉第偏转角，
Figure 230278DEST_PATH_IMAGE055
和
Figure 333363DEST_PATH_IMAGE056
为第一输出信号功率对应的归一化常数、
Figure 102736DEST_PATH_IMAGE029
和
Figure 342087DEST_PATH_IMAGE057
为第二输出信号功率对应的归一化常数，
Figure 905924DEST_PATH_IMAGE007
为第一角度差，
Figure 994840DEST_PATH_IMAGE014
为第二角度差第二初始 夹角，
Figure 302325DEST_PATH_IMAGE040
为归一化处理后的第一输出信号功率，
Figure 396183DEST_PATH_IMAGE042
为归一化处理后的第二输出信号功率，
Figure 396500DEST_PATH_IMAGE058
为
Figure 208598DEST_PATH_IMAGE059
、
Figure 86818DEST_PATH_IMAGE060
…，对应点(
Figure 35182DEST_PATH_IMAGE061
、
Figure 206401DEST_PATH_IMAGE062
)在跨越Y轴时产生的角度突变，当点(
Figure 505795DEST_PATH_IMAGE063
、
Figure 420661DEST_PATH_IMAGE062
)逆时针跨越y轴 时，m将加1，反之则减1。
S70：通过法拉第磁光效应计算公式对法拉第偏转角计算，得到待测磁场的场强大小。
具体地，法拉第磁光效应计算公式为：
Figure 253226DEST_PATH_IMAGE064
，其中，
Figure 329766DEST_PATH_IMAGE065
为法拉第偏转角，
Figure 116457DEST_PATH_IMAGE066
为 磁光常数，
Figure 835014DEST_PATH_IMAGE067
为待测磁场的场强大小，
Figure 23550DEST_PATH_IMAGE068
为磁光介质的长度。
具体地，以上所述具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高精度磁场测量系统，其特征在于，包括光源、起偏器、磁光介质、非偏振分光棱镜、第一检偏器、第二检偏器、第一耦合法兰、第二耦合法兰、第一光探测器、第二光探测器和示波器；
启动光源发射激光，所述光源发射的激光经过起偏器起生成线偏振光并传输至置于物理装置中的磁光介质；
所述磁光介质的偏振面受待测磁场的调制发生旋转，受待测磁场调制的线偏振光经所述非偏振分光棱镜分光，生成两束分光光束分别进入对应的第一检偏器和第二检偏器；
第一检偏器在接收到对应的分光光束后通过第一耦合法兰耦合，生成第一耦合信号发送给第一光探测器；第二检偏器在接收到对应的分光光束后通过第二耦合法兰耦合，生成第二耦合信号发送给第二光探测器；
所述第一光探测器在探测到第一耦合信号后发送给示波器；所述第二光探测器在探测到第二耦合信号后发送给示波器；
所述示波器，在接收到所有第一耦合信号和第二耦合信号后，基于所述第一耦合信号和所述第二耦合信号计算所述待测磁场的场强大小。
2.根据权利要求1所述的一种高精度磁场测量系统，其特征在于，基于所述第一耦合信号和所述第二耦合信号计算所述待测磁场的场强大小，包括：
获取起偏器与第一检偏器的实际夹角作为第一实际夹角，并计算所述第一实际夹角与第一初始夹角的差值作为第一角度差；
获取起偏器与第二检偏器的实际夹角作为第二实际夹角，并计算所述第二实际夹角与第二初始夹角的差值作为第二角度差；
所述第一初始夹角和所述第二初始夹角不相等；
基于所述第一初始夹角和所述第一角度差，通过第一信号功率计算公式对所述第一耦合信号进行计算，得到第一输出信号功率；
基于所述第二初始夹角和所述第二角度差，通过第二信号功率计算公式对所述第二耦合信号进行计算，得到第二输出信号功率；
对所述第一输出信号功率和所述第二输出信号功率分别进行归一化处理，并对归一化处理后第一输出信号功率和归一化处理后的第二输出信号功率作李萨如图形，获取归一化处理参数；
基于所述归一化处理参数，通过法拉第偏转角的反正切函数计算法拉第偏转角；
通过法拉第磁光效应计算公式对所述法拉第偏转角计算，得到待测磁场的场强大小。
3.根据权利要求2所述的一种高精度磁场测量系统，其特征在于，所述第一初始夹角为0°，所述第二初始夹角为45°。
4.根据权利要求2所述的一种高精度磁场测量系统，其特征在于，所述第一信号功率计 算公式具体为：
Figure 105907DEST_PATH_IMAGE002
，其中，
Figure 50729DEST_PATH_IMAGE004
为第一输出信号功率，
Figure 216263DEST_PATH_IMAGE006
为与进 入第一检偏器的分光光束的耦合效率和第一光探测器的增益有关的常数，
Figure 486707DEST_PATH_IMAGE008
为光源发射 的激光对应的输出功率，
Figure 970647DEST_PATH_IMAGE010
为分光后进入第一检偏器的分光光束信号的调制对比度，
Figure 453581DEST_PATH_IMAGE012
为 第一初始夹角，即预先设置的起偏器与第一检偏器的初始夹角，
Figure 4779DEST_PATH_IMAGE014
为第一角度差；
所述第二信号功率计算公式具体为：
Figure 118228DEST_PATH_IMAGE016
，其中，
Figure 105776DEST_PATH_IMAGE018
为第二输出信号功率，
Figure 930685DEST_PATH_IMAGE020
为与进入第二检偏器的分光光束的耦合效率和第二光探测器的 增益有关的常数，
Figure 320078DEST_PATH_IMAGE022
为光源发射的激光对应的输出功率，
Figure 620741DEST_PATH_IMAGE024
为分光后进入第二检偏器的分 光光束信号的调制对比度，
Figure 95584DEST_PATH_IMAGE026
为第二初始夹角，即预先设置的起偏器与第二检偏器的初始 夹角，
Figure 435168DEST_PATH_IMAGE028
为第二角度差。
5.根据权利要求2所述的一种高精度磁场测量系统，其特征在于，对所述第一输出信号功率进行归一化处理的公式具体为：
Figure 882329DEST_PATH_IMAGE030
，其中，
Figure 399898DEST_PATH_IMAGE032
为归一化处理后的第一输出信号功率，
Figure 112771DEST_PATH_IMAGE034
和
Figure 6777DEST_PATH_IMAGE036
为第一输出信号功率对应的归一化常数，
Figure 354451DEST_PATH_IMAGE038
为第一初始夹角，即预先设置的起偏器与第 一检偏器的初始夹角，
Figure 42921DEST_PATH_IMAGE040
为第一角度差；
对所述第二输出信号功率进行归一化处理的公式具体为：
Figure 243089DEST_PATH_IMAGE042
，其中，
Figure 612891DEST_PATH_IMAGE044
为归一化处理后的第二输出信号功率，
Figure 80650DEST_PATH_IMAGE046
和
Figure 940022DEST_PATH_IMAGE048
为第二输出信号功率对应的归一化常数，
Figure 627486DEST_PATH_IMAGE050
为第二初始夹角，即预先设置的起偏器与 第二检偏器的初始夹角，
Figure 66558DEST_PATH_IMAGE052
为第二角度差。
6.根据权利要求2所述的一种高精度磁场测量系统，其特征在于，所述归一化处理参数 包括
Figure 139556DEST_PATH_IMAGE054
、
Figure 684676DEST_PATH_IMAGE056
和
Figure 46387DEST_PATH_IMAGE058
，其中，
Figure 305461DEST_PATH_IMAGE060
和
Figure 764124DEST_PATH_IMAGE062
为第一输出信号功率对应的归一化常数、
Figure 214566DEST_PATH_IMAGE064
和
Figure 860311DEST_PATH_IMAGE066
为第二输出信号功率对应的归一化常数，
Figure 923076DEST_PATH_IMAGE068
为第一角度差，
Figure 173929DEST_PATH_IMAGE070
为第二角度差。
7.根据权利要求2所述的一种高精度磁场测量系统，其特征在于，所述法拉第偏转角的反正切函数具体为：
Figure 546004DEST_PATH_IMAGE072
其中，
Figure 928313DEST_PATH_IMAGE074
为法拉第偏转角，
Figure 44037DEST_PATH_IMAGE076
和
Figure 962445DEST_PATH_IMAGE078
为第一输出信号功率对应的归一化常数、
Figure 505422DEST_PATH_IMAGE080
和
Figure 109448DEST_PATH_IMAGE082
为第二输出信号功率对应的归一化常数，
Figure 232124DEST_PATH_IMAGE084
为第一角度差，
Figure 739460DEST_PATH_IMAGE086
为第二角度差第二初始夹 角，
Figure 453338DEST_PATH_IMAGE088
为归一化处理后的第一输出信号功率，
Figure 75818DEST_PATH_IMAGE090
为归一化处理后的第二输出信号功率，
Figure 533345DEST_PATH_IMAGE092
为
Figure 895187DEST_PATH_IMAGE094
、
Figure 45545DEST_PATH_IMAGE096
…，对应点(
Figure 578158DEST_PATH_IMAGE098
、
Figure 823063DEST_PATH_IMAGE100
)在跨越Y轴时产生的角度突变，当点(
Figure 554259DEST_PATH_IMAGE102
、
Figure 626251DEST_PATH_IMAGE104
)逆时针跨越y轴 时，m将加1，反之则减1。
8.根据权利要求2所述的一种高精度磁场测量系统，其特征在于，所述法拉第磁光效应 计算公式具体为：
Figure 177318DEST_PATH_IMAGE106
，其中，
Figure 757073DEST_PATH_IMAGE108
为法拉第偏转角，
Figure 342775DEST_PATH_IMAGE110
为磁光常数，
Figure 523352DEST_PATH_IMAGE112
为待测磁场的场 强大小，
Figure DEST_PATH_IMAGE114
为磁光介质的长度。
9.根据权利要求1所述的一种高精度磁场测量系统，其特征在于，根据待测磁场的场强测量范围选择对应的磁光介质；
其中，当所述待测磁场的场强测量范围为100T以下，则所述磁光介质采用TGG晶体和熔融石英玻璃；当所述待测磁场的场强测量范围为100T以上，则所述磁光介质采用BK7玻璃和熔融石英玻璃。
10.根据权利要求9所述的一种高精度磁场测量系统，其特征在于，所述磁光介质的两端镀有与光源波长相匹配的单波长增透膜。
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